Gewindebearbeitung in der CNC-Fertigung
Gewindebearbeitung ist der Oberbegriff für alle spanenden Fertigungsverfahren, bei denen ein schraubenförmiges Profil (Gewinde) in ein metallisches Werkstück eingebracht wird, dazu zählen Gewindedrehen, Gewindefräsen und Gewindeschneiden (DIN 8589).
Direkt nachschlagen: Der Gewinderechner liefert Kernlochbohrer, Steigung, Durchgangsbohrung und Tragtiefe für 40 metrische Gewinde von M1,6 bis M36.
Gewinde gehören zu den häufigsten Funktionselementen in der Metallverarbeitung. Von der einfachen M6-Schraube bis zum Sondergewinde mit Trapezprofil, fast jedes Bauteil enthält mindestens ein Gewinde. Doch nicht jedes Gewinde wird gleich hergestellt: Je nach Material, Geometrie und Stückzahl kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz.
Auf einen Blick
Strobel Industry fertigt metrische, Feingewinde, Trapez-, Rohr- und Sondergewinde, vom M1 bis M200, in allen gängigen Materialien. Innengewinde und Außengewinde, Einzel- und Serienfertigung.
Verfahren 1: Gewindedrehen
Beim Gewindedrehen erzeugt ein profilierter Drehmeißel das Gewinde durch mehrere Zustellungen entlang der rotierenden Achse. Es ist das präziseste Verfahren für Außen- und Innengewinde auf rotationssymmetrischen Bauteilen.
Vorteile
- Höchste Präzision: Toleranzen bis 6g/6H zuverlässig erreichbar
- Maximale Flexibilität: Jede Steigung und jedes Profil programmierbar, kein Spezialwerkzeug nötig
- Große Gewinde: Ideal für Gewinde über M30, wo Gewindebohrer unpraktisch werden
- Sondergewinde: Trapez-, Sägen-, Rund- und Sonderprofile problemlos umsetzbar
Typische Anwendungen
Wellen mit Gewinde, Spindeln, Hydraulikzylinder, Sondergewinde nach Zeichnung. Mehr zum CNC-Drehen erfahren Sie in unserem Verfahrensvergleich.
Verfahren 2: Gewindefräsen
Gewindefräsen nutzt einen rotierenden Gewindefräser, der auf einer Helixbahn um die Bohrung oder den Bolzen fährt. Es vermeidet die Bruchgefahr von Gewindebohrern und eignet sich besonders für schwer zerspanbare Werkstoffe.
Vorteile
- Kein Werkzeugbruch: Im Gegensatz zum Gewindebohrer kein Risiko, im Werkstück steckenzubleiben
- Ein Werkzeug: viele Steigungen: Ein Gewindefräser kann verschiedene Durchmesser bei gleicher Steigung fertigen
- Ideal für Edelstahl und Titan: Besser kontrollierbare Schnittkräfte als beim Gewindeschneiden
- Sacklochgewinde bis fast zum Grund: Kürzerer Auslauf als beim Gewindebohrer
Verfahren 3: Gewindeschneiden (Gewindebohren)
Das klassische Gewindeschneiden mit einem Gewindebohrer ist das schnellste Verfahren für Standard-Innengewinde in gut zerspanbaren Materialien.
Vorteile
- Höchste Geschwindigkeit: Ein Durchgang, Gewinde fertig
- Einfache Programmierung: Standard-Gewindezyklus in der CNC-Steuerung
- Wirtschaftlich bei Serien: Geringe Stückkosten bei hohen Stückzahlen
Einschränkungen
- Bruchgefahr besonders bei Sacklochgewinden und harten Materialien
- Eine Steigung pro Werkzeug, bei vielen verschiedenen Gewinden steigen die Werkzeugkosten
- Nicht empfohlen für hochfeste Aluminiumlegierungen wie 7075 ohne Schmierung
Gewindeformen und Sondergewinde
Neben metrischen Standardgewinden (M-Gewinde nach DIN 13 / ISO 261) fertigen wir:
- Feingewinde: M10×1, M12×1,25, für dünnwandige Bauteile und Einstellgewinde
- Trapezgewinde: Tr20×4, Tr30×6, für Spindeln und Verstellmechanismen
- Rohrgewinde: G1/4", G1/2" (BSP), für Hydraulik und Pneumatik
- Whitworth-Gewinde: BSW, BSF, für Altmaschinen und englische Teile
- Sondergewinde: Jedes Profil nach Zeichnung, Rundgewinde, Sägengewinde, mehrgängige Gewinde
Verfahrensvergleich: Gewindedrehen vs. Gewindefräsen vs. Gewindeschneiden
| Kriterium | Gewindedrehen | Gewindefräsen | Gewindeschneiden |
|---|---|---|---|
| Geschwindigkeit | Mittel (mehrere Zustellungen) | Mittel | Sehr hoch (1 Durchgang) |
| Bruchrisiko | Sehr gering | Sehr gering | Erhöht bei Sacklöchern |
| Sonderprofile | ? Jedes Profil programmierbar | Eingeschränkt | ? Nur Standardprofile |
| Materialien | Alle | Ideal für Edelstahl, Titan | Gut zerspanbare Werkstoffe |
| Gewindegröße | M1-M200+ | M3-M50 | M2-M30 (Standard) |
| Sacklochgewinde | Mit Auslauf | ? Kürzester Auslauf | Langer Auslauf |
| Toleranz | bis 4H/4h | 6H/6g (Standard) | 6H/6g (Standard) |
Auch die Werkzeugwahl und die Kühlschmierstoffstrategie beeinflussen die erreichbare Gewindequalität erheblich.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Welche Gewindetoleranzen können erreicht werden?
Standard ist Toleranzklasse 6H (Innengewinde) und 6g (Außengewinde). Engere Toleranzen wie 4H/4h sind auf Anfrage möglich, erfordern aber angepasste Bearbeitungsstrategien und 100%-Prüfung.
Können auch linksgängige Gewinde gefertigt werden?
Ja, beim CNC-Gewindedrehen und Gewindefräsen ist die Gangrichtung frei programmierbar. Linksgängige Gewinde verursachen keine Mehrkosten.
Was kosten Sondergewinde?
Sondergewinde kosten typisch 20-50% mehr als Standardgewinde, da keine Standard-Prüfmittel verfügbar sind und die Programmierung aufwändiger ist. Bei Kleinserien verteilen sich die Einmalkosten auf mehrere Teile.
Fazit: Das richtige Verfahren für jedes Gewinde
Die Wahl des Gewindefertigungsverfahrens hängt von Material, Geometrie, Stückzahl und erforderlicher Toleranz ab. Ein erfahrener Fertigungspartner beherrscht alle drei Verfahren und wählt das wirtschaftlichste für Ihr Bauteil.
Gewinde nach Ihren Vorgaben? Senden Sie uns Ihre Zeichnung, wir fertigen jedes Gewinde präzise und wirtschaftlich.